Excelで乱数を作るには？ランダムな数値や並び替えを簡単に行う方法

「くじ引きの順番を決めたい」「シミュレーション用にランダムな数を作りたい」「サンプルデータを効率的に生成したい」「統計分析のためのテストデータが必要」

そんなときに便利なのが、Excel（エクセル）の乱数機能です。でも実際にやってみようとすると、「どうやって乱数を出すの？」「毎回変わるのが困る…」「思った通りの範囲で数値が出ない」など、意外とつまずきやすいポイントがあります。

実は、Excelの乱数機能は非常に強力で、基本的なランダム数値生成から、複雑な統計分析まで幅広く活用できます。適切に使いこなせば、業務効率が大幅に向上し、データ分析の精度も高められます。

この記事では、Excelで乱数を作る基本の方法から、実用的な応用テクニック、よくある問題の解決方法まで、初心者でもすぐに実践できる内容をわかりやすく紹介します。

乱数の基礎知識
1. 乱数とは何か
2. Excelでの乱数活用場面
基本的な乱数関数
1. RAND関数
2. RANDBETWEEN関数
乱数の固定化テクニック
1. 値貼り付けによる固定
2. IF関数を使った条件付き固定
ランダムな並び替え（シャッフル）
特殊な乱数生成テクニック
実用的な応用例
よくある問題と解決方法
高度な乱数テクニック
セキュリティと暗号用途
1. セキュアな乱数の必要性
2. 暗号学的強度の考慮
まとめ
1. 主要な関数と用途
2. 効果的な活用のポイント

乱数の基礎知識

乱数とは何か

乱数の定義 乱数とは「ランダムな数」のことで、予測不可能で規則性のない数値の列を指します。コンピュータで生成される乱数は、厳密には「擬似乱数」と呼ばれ、数学的なアルゴリズムによって生成されます。

Excelでの乱数活用場面

業務での活用

データ分析

サンプルデータの生成
モンテカルロシミュレーション
統計的検定のためのテストデータ
予測モデルのバリデーション

管理業務

抽選システムの構築
ランダムサンプリング
順番決めや割り当て
セキュリティ用のランダムID生成

学習・研究での活用

統計学習

確率分布の理解
大数の法則の実証
中心極限定理の確認
回帰分析のシミュレーション

数学的モデリング

確率過程のシミュレーション
リスク分析
最適化問題の解析
ゲーム理論の実験

基本的な乱数関数

RAND関数

基本的な使い方

構文

=RAND()

特徴

0以上1未満の小数をランダムに生成
引数は不要
計算が実行されるたびに値が変わる

生成例

0.527384925
0.891047382
0.234759283
0.657293847

応用的な使い方

特定範囲の小数生成

=RAND() * (最大値 - 最小値) + 最小値

例：1から10の小数

=RAND() * 9 + 1

例：-5から5の小数

=RAND() * 10 - 5

RANDBETWEEN関数

基本的な使い方

構文

=RANDBETWEEN(最小値, 最大値)

例

=RANDBETWEEN(1, 100)    # 1から100の整数
=RANDBETWEEN(-10, 10)   # -10から10の整数
=RANDBETWEEN(1000, 9999) # 4桁の整数

より詳しい活用例

サイコロのシミュレーション

=RANDBETWEEN(1, 6)

年齢データの生成

=RANDBETWEEN(20, 65)

売上データの生成

=RANDBETWEEN(100000, 500000)

乱数の固定化テクニック

値貼り付けによる固定

基本的な手順

Step 1: 乱数の生成

必要な範囲に乱数関数を入力
数式をコピーして全体に適用

Step 2: 値として固定

乱数が入力された範囲を選択
Ctrl+C でコピー
右クリック →「形式を選択して貼り付け」
「値」を選択してOK

結果

数式が数値に変換される
以降、計算更新で値が変わらない

一部だけ固定する方法

混在パターンの作成

A列：固定された乱数
B列：変動する乱数（関数のまま）
C列：固定された乱数

IF関数を使った条件付き固定

特定条件での乱数生成

基本的な考え方

=IF(条件, RAND(), 0)

実用例：平日のみランダム売上

=IF(WEEKDAY(A2,2)<=5, RANDBETWEEN(10000,50000), 0)

一度だけ実行される乱数

=IF(B2="", RAND(), B2)

ランダムな並び替え（シャッフル）

基本的なシャッフル方法

名前リストのシャッフル

手順

A列に名前リスト入力
B列に =RAND() を入力
B1をB列の最後までコピー
A列とB列を選択
「データ」→「並べ替え」
B列を「昇順」で並べ替え

結果 A列の名前がランダムな順序に並び替えられます

より効率的な方法

RANDARRAY関数（Microsoft 365）

=SORTBY(A2:A10, RANDARRAY(ROWS(A2:A10)))

この数式一つで、リストをランダムに並び替えできます。

複数列の同時シャッフル

条件付きシャッフル

グループ内でのシャッフル

部署別のランダム配置

=RAND() + MATCH(B2, 部署リスト, 0) * 1000

この方法で、同じ部署内でのみランダムに並び替えができます。

特殊な乱数生成テクニック

正規分布の乱数

BOX-MULLER法の実装

標準正規分布（平均0、標準偏差1）

=SQRT(-2*LN(RAND()))*COS(2*PI()*RAND())

任意の正規分布

=平均 + 標準偏差 * SQRT(-2*LN(RAND()))*COS(2*PI()*RAND())

実用例：テストスコアの生成

平均70点、標準偏差10の正規分布

=70 + 10 * SQRT(-2*LN(RAND()))*COS(2*PI()*RAND())

重み付き乱数

基本的な重み付け

不均等な確率での選択

=IF(RAND()<0.7, "A", IF(RAND()<0.9, "B", "C"))

この例では：

A: 70%の確率
B: 20%の確率
C: 10%の確率

より複雑な重み付け

CHOOSE関数との組み合わせ

=CHOOSE(
  IF(RAND()<0.5, 1, IF(RAND()<0.8, 2, 3)),
  "高頻度", "中頻度", "低頻度"
)

相関のある乱数

相関係数を指定した乱数生成

2つの変数間に相関を持たせる

X = RAND()
Y = 相関係数 * X + SQRT(1-相関係数^2) * RAND()

実用例：売上と広告費の相関

広告費 = RANDBETWEEN(10, 100)
売上 = 広告費 * 5 + RANDBETWEEN(-50, 50)

実用的な応用例

データ分析用サンプル作成

顧客データの生成

顧客マスタのサンプル

顧客ID: ="C" & TEXT(ROW()-1, "0000")
年齢: =RANDBETWEEN(20, 70)
性別: =IF(RAND()<0.5, "男性", "女性")
年収: =RANDBETWEEN(300, 1000) * 10000

売上データの生成

月次売上データ

基準売上: 1000000
季節変動: =基準売上 * (1 + 0.2 * SIN(MONTH(A2)*PI/6))
ランダム変動: =季節変動 * (1 + (RAND()-0.5)*0.3)

A/Bテスト用データ

テストグループの割り当て

ランダムグループ分け

=IF(RAND()<0.5, "A", "B")

3グループに分割

=IF(RAND()<0.33, "A", IF(RAND()<0.67, "B", "C"))

結果データの生成

コンバージョン率のシミュレーション

グループA: =IF(RAND()<0.05, "成約", "未成約")
グループB: =IF(RAND()<0.07, "成約", "未成約")

モンテカルロシミュレーション

投資リターンのシミュレーション

年次リターンの生成

=NORM.INV(RAND(), 平均リターン, 標準偏差)

ポートフォリオ価値の計算

=前年度価値 * (1 + 年次リターン)

リスク分析

VaR（バリューアットリスク）の計算

1000回以上のシミュレーションを実行
結果を昇順でソート
下位5%点を特定

よくある問題と解決方法

乱数が期待通りに生成されない

RAND関数で整数が欲しい場合

間違った方法

=RAND()*100  # 小数が出てしまう

正しい方法

=RANDBETWEEN(1, 100)  # 整数が出る

範囲指定の間違い

よくある間違い

=RANDBETWEEN(1, 10.5)  # エラーになる

解決方法

=RANDBETWEEN(1, 10)  # 整数で指定

乱数が更新されすぎる問題

計算のたびに変わってしまう

問題

セルを編集するたびに乱数が変わる
ファイルを開くたびに値が変わる

解決方法1：手動計算モード

数式タブ → 計算方法 → 手動
必要な時だけF9で再計算

解決方法2：値貼り付けで固定

乱数生成 → コピー → 値貼り付け

パフォーマンスの問題

大量の乱数で処理が重い

問題

数万行の乱数でExcelが重くなる
計算に時間がかかりすぎる

解決策

1. 手動計算モードに変更
2. 必要最小限の範囲のみ乱数を使用
3. VBAで一括生成後、値として固定

VBAでの高速乱数生成

Sub FastRandomGeneration()
    Dim i As Long
    Dim dataArray() As Double
    
    ' 配列に乱数を生成
    ReDim dataArray(1 To 10000, 1 To 1)
    For i = 1 To 10000
        dataArray(i, 1) = Rnd()
    Next i
    
    ' 一括でシートに貼り付け
    Range("A1:A10000").Value = dataArray
End Sub

高度な乱数テクニック

種（シード）の設定

再現可能な乱数の生成

VBAでの実装

Sub SetRandomSeed()
    Randomize 12345  ' 種を固定
    ' この後のRnd()は同じ順序で値を生成
End Sub

日付をシードにする方法

Sub DateBasedSeed()
    Randomize CLng(Date)
    ' 日付ベースの再現可能な乱数
End Sub

カスタム分布の生成

指数分布

=-LN(RAND())/λ

一様分布以外の離散分布

重み付きランダム選択

=INDEX(選択肢, MATCH(RAND(), 累積確率範囲, 1))

乱数の品質検定

基本的な統計検定

平均値の確認

=AVERAGE(乱数範囲)  # 0.5に近いか確認

分散の確認

=VAR(乱数範囲)  # 約1/12 ≈ 0.083

連続性の検定

ラン検定の簡易版

=COUNTIF(乱数範囲,">0.5")/COUNT(乱数範囲)

セキュリティと暗号用途

セキュアな乱数の必要性

パスワード生成

英数字ランダム文字列

=CHAR(RANDBETWEEN(65,90)) & CHAR(RANDBETWEEN(97,122)) & RANDBETWEEN(0,9)

ランダムID生成

数字とアルファベットの組み合わせ

=CONCATENATE(
  CHAR(RANDBETWEEN(65,90)),
  RANDBETWEEN(100,999),
  CHAR(RANDBETWEEN(65,90))
)

暗号学的強度の考慮

Excelの限界

注意点

Excelの乱数は暗号学的に安全ではない
重要なセキュリティ用途には専用ツールを使用
擬似乱数のため、予測可能性がある

まとめ

Excelの乱数機能は、データ分析からシミュレーション、日常業務まで幅広い場面で活用できる強力なツールです。

主要な関数と用途

RAND関数

用途：連続的な確率分布、シャッフル、シミュレーション
特徴：0以上1未満の小数を生成
応用：正規分布など他の分布の基礎

RANDBETWEEN関数

用途：整数の乱数、離散的な選択、サンプリング
特徴：指定範囲の整数を生成
応用：ID生成、グループ分け、抽選

効果的な活用のポイント

計画段階

目的の明確化：何のために乱数が必要か
分布の選択：一様分布 vs 正規分布 vs その他
固定 vs 動的：値を固定するかリアルタイム更新するか

実装段階

適切な関数選択：連続値 vs 離散値
範囲の設定：現実的で意味のある範囲
品質確認：生成された乱数の統計的性質を確認

運用段階

パフォーマンス管理：大量データでの処理速度
再現性の確保：必要に応じてシード値の管理
セキュリティ考慮：用途に応じた適切な乱数品質

乱数の基礎知識

乱数とは何か

Excelでの乱数活用場面

業務での活用

学習・研究での活用

基本的な乱数関数

RAND関数

基本的な使い方

応用的な使い方

RANDBETWEEN関数

基本的な使い方

より詳しい活用例

乱数の固定化テクニック

値貼り付けによる固定

基本的な手順

一部だけ固定する方法

IF関数を使った条件付き固定

特定条件での乱数生成

ランダムな並び替え（シャッフル）

基本的なシャッフル方法

名前リストのシャッフル

より効率的な方法

複数列の同時シャッフル

関連データを維持したシャッフル

条件付きシャッフル

グループ内でのシャッフル

特殊な乱数生成テクニック

正規分布の乱数

BOX-MULLER法の実装

実用例：テストスコアの生成

重み付き乱数

基本的な重み付け

より複雑な重み付け

相関のある乱数

相関係数を指定した乱数生成

実用的な応用例

データ分析用サンプル作成

顧客データの生成

売上データの生成

A/Bテスト用データ

テストグループの割り当て

結果データの生成

モンテカルロシミュレーション

投資リターンのシミュレーション

リスク分析

よくある問題と解決方法

乱数が期待通りに生成されない

RAND関数で整数が欲しい場合

範囲指定の間違い

乱数が更新されすぎる問題

計算のたびに変わってしまう

パフォーマンスの問題

大量の乱数で処理が重い

VBAでの高速乱数生成

高度な乱数テクニック

種（シード）の設定

再現可能な乱数の生成

日付をシードにする方法

カスタム分布の生成

指数分布

一様分布以外の離散分布

乱数の品質検定

基本的な統計検定

連続性の検定

セキュリティと暗号用途

セキュアな乱数の必要性

パスワード生成

ランダムID生成

暗号学的強度の考慮

Excelの限界

まとめ

主要な関数と用途

効果的な活用のポイント

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